Unterstützt .NET/C# die Optimierung der Tail-Call-Rekursion?

Tail-Rekursionsoptimierung in .NET/C#

Endrekursion bedeutet, dass die letzte Aktion der Funktion darin besteht, sich selbst mit einem neuen Parametersatz aufzurufen. In vielen Programmiersprachen wird die Endrekursion automatisch optimiert, um zu vermeiden, dass für jeden rekursiven Aufruf ein neuer Stapelrahmen erstellt wird. In der aktuellen Version des .NET Framework ist diese Optimierung jedoch nicht in C# implementiert.

Ein Grund ist die Komplexität der JIT-Kompilierung. Für die Optimierung der Schwanzrekursion muss die JIT eine eingehende Analyse durchführen, um sicherzustellen, dass das Verhalten der Funktion nach der Optimierung unverändert bleibt. Darüber hinaus ist die NGen-Kompilierung (Native Image Generator) nicht darauf ausgelegt, die Optimierungen aggressiver zu gestalten, möglicherweise um die Einführung von Fehlern zu vermeiden, die je nach verwendeter Kompilierungsmethode unterschiedlich sein können.

Die CLR (Common Language Runtime) unterstützt zwar die Tail-Call-Optimierung, aber der Sprachcompiler muss die entsprechenden Opcodes generieren und die JIT muss bereit sein, dies zu respektieren. Während der Compiler von F# die erforderlichen Opcodes generiert, ist dies beim Compiler von C# derzeit nicht der Fall.

Obwohl .NET/C# derzeit keine tail-rekursive Optimierung im JIT unterstützt, können bestimmte tail-rekursive Muster manuell mithilfe von Loop-Unrolling oder Zustandsmonaden optimiert werden.

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